EP0817889B1 - Zweibandagige bodenverdichtungsvorrichtung und deren lenkung - Google Patents

Zweibandagige bodenverdichtungsvorrichtung und deren lenkung Download PDF

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EP0817889B1
EP0817889B1 EP96906688A EP96906688A EP0817889B1 EP 0817889 B1 EP0817889 B1 EP 0817889B1 EP 96906688 A EP96906688 A EP 96906688A EP 96906688 A EP96906688 A EP 96906688A EP 0817889 B1 EP0817889 B1 EP 0817889B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
rollers
steering
swivel angle
travel
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96906688A
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English (en)
French (fr)
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EP0817889A1 (de
Inventor
Hans Ulrich Leibundgut
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ammann Verdichtung AG
Original Assignee
Ammann Verdichtung AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Ammann Verdichtung AG filed Critical Ammann Verdichtung AG
Publication of EP0817889A1 publication Critical patent/EP0817889A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0817889B1 publication Critical patent/EP0817889B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/22—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
    • E01C19/26—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil self-propelled or fitted to road vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/22—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
    • E01C19/28—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows
    • E01C19/282—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows self-propelled, e.g. with an own traction-unit

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the Preamble of claim 5.
  • Soil compaction devices are used for compaction of soil layers e.g. B. used during road construction.
  • soil layers e.g. B. used during road construction.
  • the soil compaction device is moved back and forth on the layers to be compacted.
  • soil compaction devices which can be steered by means of an articulated steering system shown in FIG. 1a or a schematic steering system shown in FIG. 1b .
  • the representations in FIGS. 1a and 1b are greatly simplified and show only the elements necessary for the steering process schematically.
  • a soil compacting device 1 with articulated steering ( FIG. 1a ) has only a single pivot point 2, with which the two bandages 3a and 3b can be pivoted against one another for cornering.
  • the articulated soil compacting device 5 ( FIG. 1b ) has two pivot points 7 and 9 on the machine frame 11 for the two bandages 13a and 13b which are spaced apart from one another in the machine longitudinal axis direction by a distance a .
  • a distance a In the following, only the soil compaction device 5 with a steer steering will be discussed.
  • Road rollers with the above-mentioned steering are from DE-PS 884 207, US-A 3 947 142, the US-A 3 868 194 and DE-A 23 45 412 known.
  • This Road rollers are now with bandages running true to the track (Rollers) as well as with bandages offset to one side (so-called dog walking) movable.
  • bandages running true to the track (Rollers) as well as with bandages offset to one side (so-called dog walking) movable.
  • the front one was on a predetermined path to be condensed and also the rear bandage by hand only preferred via a linear steering power amplifier by roller guides according to the desired direction of travel deflected.
  • the object of the invention is to allow the roller operator Soil layers close to a boundary compress and then easily move away from it laterally, even if he was in, for whatever reason straight ahead driving along an obstacle is.
  • the other, second bandage is adjusted no longer, as with one of the well-known four-wheel steering systems in linear dependency, but non-linearly accordingly the ratios set out below.
  • dog walk was used for clarity chosen. A dog can have its rear end when running move laterally against his front legs and still straight ahead as well as a curve desired by him.
  • a cornering in crab, as shown in Figure 4 is then a superimposition of the above steering processes.
  • FIGS. 5a and 5b In order to move laterally away from the boundary 15 without going into it, the roller vehicle 5 , as shown schematically in FIGS. 5a and 5b , must be brought into the crab from the track-true method of travel, in which the rear bandage 13b in the direction of travel 23 is opposite the front 13a is distanced from the boundary 15 by a distance d.
  • FIG. 5a shows the starting position with the two bandages 13a and 13b adjacent to the boundary 15 .
  • FIG. 5b shows the final state in which the roller vehicle 5 can be moved in dog walking along the boundary 15 with a distance d between the rear bandage 13b .
  • the bandages 13a and 13b are to be adjusted, the pivoting angles ⁇ h and ⁇ differing from the state in FIGS. 3 and 5b during the adjustment process, the front 13a in the direction of travel 23 and the rear bandage 13b relative to the machine axis 17 V.
  • FIG. 6 shows schematically with solid lines the position of the two drum axes 19a and 19b according to Figure 5a ("true to the track" initial state).
  • the distance between the two drum axes 19a and 19b is a; more precisely, the distance between the two pivot points 7 and 9 . If the rear drum axis 19b has now been adjusted by the swivel angle ⁇ h and the distance b has been traveled with this drum 13b , the front drum axis 19b must then be swiveled by the swivel angle ⁇ V , otherwise the front drum 13a would no longer be at the boundary 15 drive along, but into it.
  • the drum axis 19a of the front drum 13a can now be pivoted in accordance with the pivoting of the rear drum axis 19b .
  • the incrementally small changes in the pivoting angle are now chosen to be so large as a function of the distance b of the rear drum 13b that has now been covered in each case that no cracking can occur due to the shear forces acting on the soil to be compacted.
  • the pivot angle ⁇ V has to reach the angle ⁇ h 'end without exceeding the maximum shear stress on the floor.
  • the crab is always set in such a way that the rear 13b bandage in the direction of travel 23 is spaced from the boundary 15 .
  • the steering process for adjusting the two bandages 13a and 13b is carried out according to the instructions by the roller guide via the control unit 31 , which has measuring points 29a and 29b for the distance traveled or the travel speed and measuring points 27b and 27b for the actual adjustment angle of the bandage 13a concerned and 13b and actuators of the pivoting device 25a and 25b cooperate.
  • the control unit 31 is a digital computer (processor).
  • the condition to be observed for the steering is: The distance of the advancing bandage 13a , see FIGS.
  • the correction angle by which the leading bandage 19a has to be adjusted continuously or incrementally is the above-mentioned angle ⁇ v , which can be determined from the trigonometric relationship for each position of the following bandage 13b .
  • This determination is carried out by the control unit 31 and gives the necessary commands to the pivoting devices 25a and 25b .
  • the predetermined distance d is then reached after completion of the steering maneuver, the trailing drum 13b then rolling parallel to the boundary 15 .
  • a reset to a true-to-the-track journey is carried out analogously.
  • each bandage 13a and 13b has a pivoting device 25a and 25b for pivoting the bandage axes 19a and 19b and a measuring device 27a, 27b, 29a and 29b each for measuring the actual actual pivoting angle ⁇ h and ⁇ V and the path covered with the bandage in question b .
  • the pivoting devices 25a and 25b and the measuring devices 27a, 27b, 29a and 29b are connected to a control unit 31 which, in accordance with the above statements, specifies the specifications for the desired pivoting angle in accordance with the measured values.
  • this control unit 31 is acted upon by a steering unit 33 with which, according to FIG. 4 , cornering in dog walking, when changing to dog walking and in lane-true driving is also possible by "steering" by the roller operator.
  • an input panel 35 is connected to the control unit 31 .
  • This input panel 35 has nine key fields 37a to 37i arranged in three rows.
  • the top three key fields 37a to 37c are used to set the vibration state of the bandages 13a and 13b .
  • the key fields 37d to 37f arranged in the middle row serve to set the water sprinkling of the bandages 13a and 13b .
  • the lowest keypads 37g to 37i are used to adjust the dog walking .
  • a distance d is similar to Figure 6 of the rear drum 13b and to the left produced the keypad 37i to the right of a boundary 15th
  • the middle keypad 37h the transition from dog walking to a true-to-lane driving style is made.
  • the distance d of the crab is already set at the machine type during assembly. It can also be generated with appropriate (not shown) input elements a dog walking desired distance.
  • the adjustment of the drum axles 19a and 19b by the relevant pivot angle ⁇ h or ⁇ v is preferably carried out via hydraulic (not shown) piston-cylinder units; but other adjustment units, such as. B. a superposition gear, an electric drive, ... can be used.

Landscapes

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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Massaging Devices (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.
Bodenverdichtungsvorrichtungen, insbesondere Straßenwalzen, werden für die Verdichtung von Bodenschichten z. B. während des Straßenbaus verwendet. Es werden hier z. B. im Unterbau ungebundene Schichten wie Kiesschichten, ... bzw. im Oberbau gebundene Schichten wie Asphalt, ... verdichtet. Zum Verdichten wird die Bodenverdichtungsvorrichtung auf den zu verdichtenden Schichten hin- und hergefahren. Es gibt Bodenverdichtungsvorrichtungen, welche mittels einer in Figur 1a dargestellten Knicklenkung oder einer in Figur 1b dargestellten Schemellenkung lenkbar sind. Die Darstellungen in den Figuren 1a und 1b sind stark vereinfacht und zeigen nur die für den Lenkvorgang notwendigen Elemente schematisch.
Eine Bodenverdichtungsvorrichtung 1 mit Knicklenkung (Figur 1a) weist lediglich einen einzigen Drehpunkt 2 auf, mit dem die beiden Bandagen 3a und 3b gegeneinander zum Kurvenfahren verschwenkt werden können. Die schemelgelenkte Bodenverdichtungsvorrichtung 5 (Figur 1b) weist zwei in der Maschinenlängsachsenrichtung um einen Abstand a voneinander distanzierte Drehpunkte 7 und 9 am Maschinengestell 11 für die beiden Bandagen 13a und 13b auf. Nachfolgend wird lediglich auf die Bodenverdichtungsvorrichtung 5 mit Schemellenkung eingegangen.
Zu einer Kurvenfahrt, wie in Figur 1b und 2 gezeigt, werden bei der Schemellenkung die vordere und hintere Bandage 13a und 13b synchron gegeneinander um den Kurvenwinkel τ verschwenkt. Für eine gute Bodenverdichtung ist es nun oftmals notwendig, direkt bis an ein seitliches Hindernis bzw. eine Begrenzung 15 (Mauer, Bordstein, ...) heran den Boden zu verdichten.
Straßenwalzen mit der obengenannten Schemellenkung sind aus der DE-PS 884 207, der US-A 3 947 142, der US-A 3 868 194 und der DE-A 23 45 412 bekannt. Diese Straßenwalzen sind nun mit spurgetreu laufenden Bandagen (Walzen) sowie mit seitlich gegeneinander versetzten Bandagen (sog. Hundegang) verfahrbar. Zur Führung des Walzenfahrzeugs auf einem vorgegebenen, zu verdichtenden Weg wurde die vordere sowie auch die hintere Bandage händisch bevorzugt lediglich über einen linear arbeitenden Lenkkraftverstärker von Walzenführern entsprechend der gewünschten Fahrtrichtung ausgelenkt.
Soll nun von einer Begrenzung 15 seitlich weggefahren werden, so ist dies nicht ohne weiteres möglich, da, wie in Figur 2 dargestellt ist, die in Fahrtrichtung 23 hintere Bandage 13b in die Begrenzung 15 hineinfahren würde. Der Walzenführer umgeht diese Schwierigkeit, indem er eben nicht, wie gewünscht, bis dicht an die Begrenzung 15 heranfährt.
Aufgabe der Erfindung ist es, dem Walzenführer zu gestatten, Bodenschichten bis nahe an eine Begrenzung heran zu verdichten und von dieser dann problemlos seitlich wegzufahren, auch wenn er vorher, aus welchen Gründen auch immer, in spurgetreuer Geradeausfahrt längs eines Hindernisses gefahren ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Übergang vom spurgetreuen Verfahren zum "Hundegang" mit seitlich versetzten Bandagen entgegen dem Stand der Technik nicht mehr händisch eingestellt wird, sondern beide Bandagen selbsttätig von einem Verstellmechanismus verstellt werden. Beim Stand der Technik hatte man vollkommen übersehen, daß ein Walzenführer beim Verfahren eines Walzenfahrzeugs gar nicht in der Lage war, das Fahrverhalten gleichzeitig über eine doppelte Steuerung der beiden Bandagen zu bewerkstelligen. Die Auslenkverknüpfung der beiden Bandagen hätte nämlich in einer nichtlinearen Weise erfolgen müssen. Nichtlineare Verknüpfungen sind für den Menschen gar nicht oder nur schwer zu vollziehen. Erschwerend kam hier noch dazu, daß immer eine Bandage beim Verfahren sich im Rücken des Walzenführers befand. Um nun einer Überforderung zu entgehen, wurden vom Walzenführer instinktive Sicherheitsmargen eingeführt. Zu Hindernissen, welche von den Walzen beschädigt werden konnten, wurde somit ein großer "Sicherheitsabstand" gewählt.
Beim erfindungsgemäßen Lenkverfahren kann sich nun der Walzenführer vollkommen in Fahrtrichtung konzentrieren. Der Übergang vom spurgetreuen Fahren zum Hundegang und auch wieder zurück wird von einer Steuereinheit selbsttätig vorgenommen. Eine Nachstellung der anderen, zweiten Bandage erfolgt nun nicht mehr, wie bei einer der bekannten Vierradlenkungen in linearer Abhängigkeit, sondern nichtlinear entsprechend den unten dargelegten Verhältnissen. Vierradlenkungen sind beispielsweise in der DE-A 43 32 287, der DE-A 40 06 149 und der DE-A 44 19 131 beschrieben, lösen aber nicht das Problem eines Übergangs von einem spurgetreuen Fahren (= Zweirad- und Vierradlenkungen) in ein hundegangartiges Fahrverhalten mit einem seitlichen Versatz der beiden Bandagen zueinander. Durch die erfindungsgemäße Verschwenkung der zweiten, anderen Bandage in einer nichtlinearen Abhängigkeit zur ersten Bandage ist es erstmals möglich, problemlos ohne jegliche Gefahr einer Begrenzungsbeschädigung eine Bandage bei Geradeausfahrt zur Begrenzung seitlich zu versetzen und sich dabei auch noch voll in Fahrtrichtung auf dort eventuell auftauchende Hindernisse sowie auf den eigentlichen Verdichtungsvorgang zu konzentrieren.
D. h. bei einem beispielsweise geraden Verfahren entlang einer Begrenzung fährt auch während des Übergangs in den "Hundegang" die vorlaufende Bandage geradeaus, parallel und im dichten Abstand zur Begrenzung weiter. Auch bei einer Kurvenfahrt ist der Übergang in den Hundegang und wieder zurück in das spurgetreue Verfahren gemäß den untenstehenden Ausführungen mit der Einhaltung einer bereits gewählten Fahrtrichtung möglich. Auch kann während des Übergangs in den Hundegang die Fahrtrichtung geändert werden. Eine Schlangenlinie mit allen Folgen einer Hindernisberührung ergäbe sich, wenn ein Walzenführer, gemäß dem Stand der Technik, nahe einer Begrenzung fahrend durch Handbetätigung getrennter Lenkeinheiten die vordere und die hintere Bandage zu verschwenken versuchen würde, um so hundegangartig fahrend vom Hindernis wegzukommen.
Der Ausdruck "ohne erkennbare Schlangenlinie" wird verwendet, wohl wissend, daß jede Steuerung aufgrund ihrer Regelgröße eine Schlangenlinie erzeugen muß. Diese regelungstypische Schlangenlinie wird nicht in Betracht gezogen, da deren Amplitude in der Regel nicht erkennbar ist und auch in keinem Verhältnis zu den Auslenkungen steht, wie sie durch die getrennte händische Lenkung der beiden Bandagen erfolgen würde.
Der Ausdruck "Hundegang" wurde der Anschaulichkeit wegen gewählt. Ein Hund kann nämlich beim Laufen sein Hinterteil seitlich gegen seine Vorderbeine versetzen und dennoch geradeaus sowie eine von ihm gewünschte Kurve laufen.
Im folgenden werden Beispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Beschreibungstext. Es zeigen:
Fig. 1a
eine schematische Darstellung der Bandagenverstellung einer Verdichtungsvorrichtung mit Knicklenkung und
Fig. 1b
mit Schemellenkung,
Fig. 2
eine Verdichtungsvorrichtung mit Schemellenkung an einer Begrenzung der zu verdichtenden Schichten in Kurvenfahrt,
Fig. 3
eine schematisch dargestellte Verdichtungsvorrichtung im Hundegang in Geradeausfahrt,
Fig. 4
in Kurvenfahrt sowie in den
Fig. 5a und 5b
bei einem Übergang von der spurgetreuen Verfahrweise in den Hundegang und in
Fig. 6
hierzu eine trigonometrische Darstellung mit Funktionselementen der Vorrichtung,
Fig. 7
ein Einstelltableau zur Einstellung einiger Funktionen der Verdichtungsvorrichtung, insbesondere des Hundegangs sowie
Fig. 8
ein Flußdiagramm, welches den selbsttätigen Übergang in den Hundegang bei Geradeausfahrt für ein Versetzen der nachlaufenden Bandage gemäß Figur 6 zeigt, wobei ▴δ das Winkelinkrement für die Verstellung der nachlaufenden Bandage 13b, ▴t das Zeitinkrement für die schrittweise Berechnung der Verstellung, v die Fahrzeuggeschwindigkeit und ▴d die resultierende zusätzliche Auslenkung der nachlaufenden Bandage 13b nach dem Zeitinkrement ▴t ist.
Zur Erläuterung der Lenkverhältnisse bei einem hundegangartigen Verfahren einer Bodenverdichtungsvorrichtung, hier ein Walzenfahrzeug 5, wird von einem spurgetreuen Fahren, wie z. B. in den Figuren 2 und 5a dargestellt, ausgegangen.
Bei einer Geradeausfahrt sind die Lenkwinkel α und β zwischen einer Senkrechten 21a bzw. 21b auf der jeweiligen Bandagenachse 19a bzw. 19b und einer Senkrechten 22a bzw. 22b auf der Maschinenachse 17 für die vordere und hintere Bandage 13a und 13b gleich 90°. Bei der in Figur 2 dargestellten Kurvenfahrt ist dann α = 90° + τ und β = 90° - τ,    wobei τ als Kurvenwinkel bezeichnet wird.
Werden nun die beiden Bandagen 13a und 13b bei einer Geradeausfahrt seitlich gegeneinander versetzt, d. h. in den Hundegang gebracht, wie in Figur 3 dargestellt, so ergeben sich die Lenkwinkel α und β mit τ = 0 zu α = β = 90° + δ,    wobei δ der "Hundegangwinkel" ist.
Eine Kurvenfahrt in Hundegang, wie in Figur 4 dargestellt, ist dann eine Überlagerung der obigen Lenkvorgänge. Die Lenkwinkel α und β sind dann α = 90° + τ + δ und β = 90° - τ + δ
Um nun von der Begrenzung 15 seitlich wegzufahren, ohne in diese hineinzufahren, muß das Walzenfahrzeug 5, wie in den Figuren 5a und 5b schematisch dargestellt, von der spurgetreuen Verfahrart in den Hundegang gebracht werden, bei dem die in Fahrtrichtung 23 hintere Bandage 13b gegenüber der vorderen 13a von der Begrenzung 15 um einen Abstand d distanziert ist. Figur 5a zeigt die Ausgangsposition mit den beiden der Begrenzung 15 benachbarten Bandagen 13a und 13b. Figur 5b zeigt den Endzustand, in dem das Walzenfahrzeug 5 im Hundegang entlang der Begrenzung 15 mit einem Abstand d der hinteren Bandage 13b bewegbar ist.
Um nun in diesen Hundegang zu kommen, sind die Bandagen 13a und 13b zu verstellen, wobei während des Verstellvorgangs die in Fahrtrichtung 23 vordere 13a und die hintere Bandage 13b zur Maschinenachse 17 gegenüber dem Zustand in den Figuren 3 und 5b unterschiedliche Verschwenkungswinkel δh und δV aufweisen.
Die Verstellung der Verschwenkungswinkel δh und δV soll anhand von Figur 6 erläutert werden. Figur 6 zeigt schematisch mit ausgezogenen Linien die Position der beiden Bandagenachsen 19a und 19b gemäß Figur 5a ("spurgetreuer" Ausgangszustand). Der Abstand der beiden Bandagenachsen 19a und 19b voneinander ist a; genauer gesagt der Abstand der beiden Drehpunkte 7 und 9. Ist nun die hintere Bandagenachse 19b um den Verschwenkungswinkel δh verstellt und mit dieser Bandage 13b die Strecke b gefahren worden, so muß die vordere Bandagenachse 19b dann um den Verschwenkungswinkel δV verschwenkt sein, ansonsten würde die vordere Bandage 13a nicht mehr an der Begrenzung 15 entlang fahren, sondern in diese hinein. Gemäß den Gesetzen des schiefwinkligen Dreiecks [siehe z. B. Hütte des Ingenieurs Taschenbuch, 28. Auflage, Theoretische Grundlagen, Berlin 1955, Seite 73] folgt sin δV = (b/a)·sin δh (Sinunssatz).
Gemäß dieser Beziehung ist nun die Bandagenachse 19a der vorderen Bandage 13a entsprechend der Verschwenkung der hinteren Bandagenachse 19b zu verschwenken. Die inkrementell kleinen Verschwenkungswinkeländerungen werden nun in Abhängigkeit des inzwischen jeweils zurückgelegten Weges b der hinteren Bandage 13b so groß gewählt, daß aufgrund der hierdurch auf dem zu verdichtenden Boden einwirkenden Scherkräfte keine Rißbildung auftreten kann.
Bei Erreichen des gewünschten seitlichen Versatzes d für den Hundegang, wie er in Figur 5b dargestellt ist, sind gemäß obigen Ausführungen die beiden Verschwenkungswinkel α und β gleich groß. δ = δh' end = arc [sin (d/b)]
Je nach gewünschter Schnelligkeit zum Erreichen des seitlichen Versatzes d und der Scherbeanspruchbarkeit des zu verdichtenden Bodens können Verschwenkungswinkel δv und δh der vorderen und hinteren Bandage 13a und 13b eingestellt werden, welche über dem Verschwenkungsendwinkel δh' end (= Hundegangwinkel δ) liegen. Es ist jedoch bei dem zeitlichen Ablauf des Verstellvorgangs darauf zu achten, daß bei Erreichen der gewünschten Hundegangposition (Abstand d) der Verschwenkungswinkel δV den Winkel δh' end ohne Überschreitung der maximalen Scherbeanspruchung des Bodens zu erreichen hat.
Der Hundegang wird immer derart eingestellt, daß die in Fahrtrichtung 23 jeweils hintere 13b Bandage gegenüber der Begrenzung 15 distanziert ist.
Aufgrund der Regelungsgröße des Verschwenkungssystems ist immer eine sog. Regelabweichung vorhanden. Diese Regelabweichung sollte vorteilhafterweise experimentell ermittelt und dann entsprechend der Verschwenkung der vorderen Bandage überlagert werden. Ein verbleibender Fehler kann vom Walzenführer durch geringes Kurvenfahren ausgeglichen werden.
Der Lenkprozeß zur Verstellung der beiden Bandagen 13a und 13b erfolgt nach Vorgabe durch den Walzenführen über die Steuereinheit 31, welche mit Meßstellen 29a und 29b für den gefahrenen Weg bzw. die Verfahrgeschwindigkeit und mit Meßstellen 27b und 27b für den Ist-Verstellwinkel der betreffenden Bandage 13a und 13b und Aktuatoren der Verschwenkeinrichtung 25a und 25b zusammenarbeitet. Die Steuereinheit 31 ist ein digitaler Rechner (Prozessor). Die für die Lenkung einzuhaltende Bedingung lautet: Der Abstand der vorlaufenden Bandage 13a, siehe Figur 5a und 5b, zu einem geraden Hindernis (Begrenzung) 15 (effektiv oder zu einer gedachten, insbesondere geraden Linie) muß während des Übergangs in den Hundegang konstant bleiben, während der Abstand d der nachlaufenden hinteren Bandage 13b, wie im Übergang von Figur 5a zu Figur 5b dargestellt, sich ändert. Diese Bedingung wird eingehalten, wenn während des Übergangs in den Hundegang der Winkel zwischen der Begrenzung 15 in Figur 6 und der Achse 19a der vorlaufenden Bandage (Fahrtrichtung 23) in dem dort gezeigten Beispiel zu jeder Zeit und unabhängig von der Stellung oder dem zurückgelegten Weg der nachlaufenden Bandage 19b stets 90° (bei einer geraden Linie) beträgt. Der Korrekturwinkel, um den die vorlaufende Bandage 19a kontinuierlich oder inkrementell verstellt werden muß, ist der obengenannte Winkel δ v , der sich zu jeder Stellung der nachlaufenden Bandage 13b aus der trigonometrischen Beziehung bestimmen läßt. Diese Bestimmung führt die Steuereinheit 31 durch und gibt die nötigen Befehle an die Verschwenkeinrichtungen 25a und 25b. Kurz vor Erreichen des vorgegebenen Abstands d zur Begrenzung 15, sorgt die Steuereinheit 31 für einen weichen Übergang in die Parallelstellung der hinteren Bandage 13b; δ v = δ h . Hierdurch ist dann nach Abschluß des Lenkmanövers der vorgegebene Abstand d erreicht, wobei dann die nachlaufende Bandage 13b parallel zur Begrenzung 15 rollt. Eine Rückstellung in eine spurgetreue Fahrt erfolgt analog. Wann der Übergang in die Parallelstellung erfolgt, hängt u. a. von der Art des zu verdichtenden Materials ab und welche Scherkräfte es infolge des Lenkprozesses zuläßt. Diese Winkeländerung in Abhängigkeit von der Verfahrgeschwindigkeit ist materialspezifisch und kann als "Regelkonstante" in die Steuereinheit 31 eingegeben werden. Diese Eingabe ist nicht dargestellt. Man wird hierfür bevorzugt einen Einstellschalter mit mehreren Positionen vorsehen, welche entsprechend unterschiedliche Materialeigenschaften unterschiedlichen Winkeländerungsgeschwindigkeiten vorgeben.
Der Übergang vom spurgetreuen Fahren zum Hundegang und auch wieder zurück wird durch Drücken der entsprechenden, unten serwähnten Taste 37g, 37h oder 37i vorgenommen.
Zur Ausführung des oben beschriebenen Hundegangs hat jede Bandage 13a und 13b eine Verschwenkeinrichtung 25a bzw. 25b zum Verschwenken der Bandagenachsen 19a bzw. 19b sowie je eine Meßeinrichtung 27a, 27b, 29a bzw. 29b zur Messung des tatsächlichen Ist-Verschwenkungswinkeln δh und δV sowie des mit der betreffenden Bandage zurückgelegten Wegs b. Die Verschwenkeinrichtungen 25a und 25b sowie die Meßeinrichtungen 27a, 27b, 29a und 29b sind mit einer Steuereinheit 31 verbunden, welche entsprechend den obigen Ausführungen die Vorgaben für die Soll-Verschwenkungswinkel entsprechend der Meßwerte vorgibt. Wie in Figur 6 schematisch angedeutet, wirkt auf diese Steuereinheit 31 eine Lenkeinheit 33, mit der gemäß Figur 4 auch ein Kurvenfahren im Hundegang, beim Übergang in den Hundegang sowie im spurgetreuen Fahren durch eine "Lenkung" durch den Walzenführer möglich ist.
Um den Walzenführer von unnötigen Bedienungsvorgängen zu entlasten und um dessen Aufmerksamkeit auf den zu verdichtenden Bereich sowie dessen Begrenzungen zu richten, ist ein mit der Steuereinheit 31 verbundenes, in Figur 7 dargestelltes Eingabetableau 35 vorhanden. Dieses Eingabetableau 35 weist neun in drei Reihen angeordnete Tastenfelder 37a bis 37i auf. Mit den obersten drei Tastenfeldern 37a bis 37c wird der Schwingungszustand der Bandagen 13a und 13b eingestellt. Die in der mittleren Reihe angeordneten Tastenfelder 37d bis 37f dienen der Einstellung der Wasserberieselung der Bandagen 13a und 13b. Die untersten Tastenfelder 37g bis 37i werden zur Einstellung des Hundegangs verwendet. Mit dem Tastenfeld 37g wird ein Abstand d analog zur Figur 6 der hinteren Bandage 13b links und mit dem Tastenfeld 37i rechts von einer Begrenzung 15 erzeugt. Mit dem mittleren Tastenfeld 37h wird der Übergang vom Hundegang in eine spurgetreue Fahrweise vorgenommen.
Der Einfachheit halber wird in einer bevorzugten Ausführungsvariante der Abstand d des Hundegangs maschinentypmäßig bereits bei der Montage eingestellt. Es kann aber auch mit entsprechenden (nicht dargestellten) Eingabeelementen ein Hundegang gewünschten Abstands erzeugt werden.
Die Verstellung der Bandagenachsen 19a und 19b um den betreffenden Verschwenkungswinkel δ h bzw. δ v erfolgt in bevorzugter Weise über hydraulische (nicht dargestellte) Kolbenzylindereinheiten; es können aber auch andere Verstelleinheiten, wie z. B. ein Überlagerungsgetriebe, ein elektrischer Antrieb, ... verwendet werden.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Lenkung einer zweibandagigen Bodenverdichtungsvorrichtung (5) mit Schemellenkung für die beiden Bandagen (13a, 13b), dadurch gekennzeichnet, daß eine Einstellung eines ersten Verschwenkungswinkels (δ h , δ V ) für eine erste (13a) der beiden Bandagen (13a, 13b) durch eine Signalauslösung in Gang gesetzt wird und gleichzeitig in Abhängigkeit des augenblicklichen ersten Verschwenkungswinkels (δ h , δV) mittels einer Steuereinheit (31) ein zweiter Verschwenkungswinkel (δ V , δ h ) für die andere, zweite Bandage (13b) selbsttätig gemäß einer Verstellvorgabe derart nichtlinear eingestellt wird, daß ein Übergang von einem spurgetreuen in ein hundegangartiges Fahrverhalten mit einem seitlichen Versatz (d) der beiden Bandagen (13a, 13b) gegeneinander erfolgt, um bevorzugt bei bis dicht an eine Begrenzung (15) heranreichendem Verdichtungsvorgang die Vorrichtung (5) problemlos ohne jegliche Gefahr einer Begrenzungsbeschädigung, insbesondere mit der vorlaufenden Bandage (13a) dicht an der Begrenzung (15) und mit der nachfolgenden (13b) hiervon in einem Abstand (d) geradeaus fahren zu können und um insbesondere während des Übergangs in einer vorgegebenen Fahrtrichtung "schlangenlinienfrei" zu fahren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ist-Verschwenkungswinkel (δ h , δV) selbsttätig gemessen und aus dem Meßwert und der Verstellvorgabe selbsttätig der zweite Soll-Verschwenkungswinkel (δ V , δ h ) unter Zuhilfenahme der Verstellvorgabe eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit wenigstens einer der Bandagen (13a, 13b) verfahrene Weg (b) gemessen und der Soll-Verschwenkungswinkel (δ V , δ h ) in Abhängigkeit des gemessenen Wegs (b) der Bandagen (13a, 13b) ermittelt sowie eingestellt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer durch den Vorrichtungsführer vorzunehmenden Fahrtrichtungsänderung dem ersten und zweiten Soll-Verschwenkungswinkel selbsttätig von der Steuereinheit (31) ein Kurvenverschwenkungswinkel (τ) überlagert wird.
  5. Bodenverdichtungsvorrichtung (5) zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer eine Lenkeinheit (33) aufweisenden Schemellenkung für die beiden Bandagen (13a, 13b), gekennzeichnet durch eine mit einer ersten und zweiten Bandagenverschwenkeinheit (25a, 25b) verbundene Steuereinheit (31), mit der ein erster, durch die Lenkeinheit (33) vorgegebener VerSchwenkungswinkel (δ V ) der ersten Bandage (13a) in nichtlinearer Abhängigkeit zum zweiten Verschwenkungswinkel (δ h ) der zweiten Bandage (13b) während eines Verschwenkvorgangs derart selbsttätig einstellbar ist, daß ein Übergang zwischen einem spurgetreuen und einem hundegangartigen Fahrverhalten mit einem seitlichen Versatz (d) der beiden Bandagen (13a, 13b) gegeneinander selbsttätig und insbesondere "schlangenlinienfrei" vollziehbar ist.
  6. Bodenverdichtungsvorrichtung (5) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine mit der Steuereinheit (31) verbundene Kurvenfahreinheit (33), mit der dem ersten und zweiten Verschwenkungswinkel (δ V , δ h ) jeweils ein Kurvenlenkwinkel (τ) zum Kurvenfahren überlagerbar ist.
  7. Bodenverdichtungsvorrichtung (5) nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch wenigstens eine erste Meßeinheit (27a, 27b) für die Messung der Verschwenkungswinkel (δ V , δ h ) wenigstens einer, bevorzugt der jeweils in Fahrtrichtung (23) hinteren Bandage (13b).
  8. Bodenverdichtungsvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch wenigstens eine erste Wegstreckenmeßeinheit (29a, 29b) für die Messung des zurückgelegten Wegs (b) wenigstens einer, bevorzugt der jeweils in Fahrtrichtung (23) hinteren Bandage (13b).
  9. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet durch eine mit der Steuereinheit (31) verbundene, wenigstens zwei Eingabepositionen (37g, 37i) aufweisende Eingabeeinheit (35), mit der ein in Fahrtrichtung (23) linker bzw. rechter seitlicher Versatzvorgang einer der Bandagen (13a, 13b) gegenüber der anderen (13b, 13a) durchführbar ist.
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